《Remote Sensing of Environment》：Multitemporal InSAR analysis of long-term creep and active thickness changes in a paleo riverbank landslide driven by anomalous water levels
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•利用现场测量验证了InSAR反演的三维形变和活动厚度。•多时相InSAR捕捉了从缓慢蠕变向加速蠕变的转变过程。•异常的河水水位加速了蠕变过程，导致了不同的厚度分布特征。引言流经山区或丘陵地带的大型河流往往会长期侵蚀河谷两岸，形成大量古滑坡，这些古滑坡对基础设施和当地社区构成
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利用现场测量验证了InSAR反演的三维形变和活动厚度。
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多时相InSAR捕捉了从缓慢蠕变向加速蠕变的转变过程。
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异常的河水水位加速了蠕变过程，导致了不同的厚度分布特征。
引言
流经山区或丘陵地带的大型河流往往会长期侵蚀河谷两岸，形成大量古滑坡，这些古滑坡对基础设施和当地社区构成了重大威胁（Lacroix等，2020；Yang等，2023）。尽管这些古滑坡通常演化缓慢，但在受到强降雨、断层活动或地震等外部因素扰动时，极易发生突然坍塌。塌落的碎屑物质可堵塞河道，形成极具破坏性的滑坡坝，唐家村（Yin等，2009）、Oso（Wartman等，2016）和巴格滑坡（Fan等，2019）等灾难性事件便证明了这一点。
本研究聚焦于青藏高原东缘的一个关键区域，该区域金沙江河岸狭窄陡峭，由于显著的河流下切和复杂的地质构造，极易发生滑坡（Liu等，2021）。2021年识别出的熊扒滑坡是一处天然滑坡试验场，也是一个大型古滑坡，位于西岸白云母-石英片岩之上（图1）。熊扒滑坡自2018年10月11日和11月3日因上游巴格滑坡连续堵塞河道以来，一直受到异常水位的影响（Fan等，2019）。在开挖人工导流渠之后，下游水位变化幅度高达17米，达到了关键阈值。虽然季节性水文因素对滑坡蠕变的影响已得到广泛认知，但大型古滑坡对这种突发性、短时效水位波动的瞬态响应仍缺乏充分记录，特别是这些事件如何改变滑坡的表面运动学特征——表现为时变三维（3D）形变——以及滑坡的活动厚度。
为填补这一观测空白，我们采用了成熟的多时相InSAR技术。传统的稀疏监测方法，如有限的全球定位系统（GPS）站点，无法捕捉整个滑坡体上的大规模形变和历史位移趋势。然而，星载合成孔径雷达（SAR）技术在空间分辨率高和时间覆盖范围广方面具有显著优势（Zebker和Goldstein，1986）。来自多次SAR观测的数据为计算缓慢运动滑坡的三维形变提供了必要的基础（Hu等，2014）。虽然标准干涉合成孔径雷达（InSAR）可提供平均形变速率，但要计算长期的三维位移时间序列，则需要采用先进的方法，如小基线集（SBAS）方法，该方法融合不同时相的干涉图（Berardino等，2002；Lu和Dzurisin，2014；Samsonov等，2020）。然而，一个重大局限在于，标准SBAS在没有适当约束（如表面平行流模型，SPF，Rignot等，2011）的情况下，往往会产生异常结果。在此，我们引入坡向平行流（APF）约束（Hu等，2018）来反演三维位移时间序列。此外，假设材料不可压缩，可应用垂向积分质量守恒方程，利用差分数字高程模型或InSAR观测反演的三维位移场来反演滑坡活动厚度（Booth等，2013；Lu和Kim，2021）。该方法的一个关键先决条件是表面形变的空间连续性，因为反演过程明确依赖于相邻滑坡单元之间的运动学耦合，以确保厚度估计的物理意义。
由于堵河事件导致滑坡表面发生破坏，跨越这些事件的干涉图大部分失去了相干性。此外，Chen等（2026）报道了同一堵河事件触发了金沙江下游多个滑坡（包括熊扒滑坡）的不同状态变化。为减轻严重的干涉相干性损失，我们将观测期分为两个阶段，以确保每个阶段内SBAS反演的稳健性，并考察熊扒滑坡对异常河水水位波动的响应。我们结合上行轨道和下行轨道的InSAR观测来获取三维形变时间序列，从而表征不同的蠕变状态，并定量分析由降水和河水水位变化驱动的周期性位移。此外，我们从反演的三维表面位移场中反演滑坡活动厚度，以研究阶段依赖的底部形态。因此，我们提供了一项详细的案例研究，探讨大型古滑坡如何在上游堵河事件的驱动下产生运动学和几何学响应，为极端水文扰动条件下河谷滑坡的瞬态行为提供了新的认识。
章节摘要
材料与方法
本研究的技术流程如图2所示。首先，根据堵河事件引起的异常水位变化，采用分阶段InSAR策略采集并处理Sentinel-1A SAR影像。其次，通过坐标变换施加坡向平行流（APF）约束，反演三维位移时间序列和准三维形变场。第三，利用准三维形变场反演滑坡活动厚度。
空间域变化
长期表面形变通常会导致干涉相干性退化，原因包括：大位移梯度的积累、与土壤含水率波动相关的介电性质变化，以及由坡体旋转引起的几何去相干。这种由表面变化引起的时间去相干对InSAR连续监测的有效性构成了根本性限制，尤其在缓慢运动滑坡中，信噪比在多年时间尺度上逐渐衰减。
长期监测的分阶段策略
金沙江水位急剧变化产生了陡峭的水力梯度，进而诱发了坡体内异常的孔隙水压力。这些压力变化促进了基岩软化并降低了材料抗剪强度，而快速泄水进一步施加了卸载效应（Wang和Sassa，2003）。这些过程的联合作用打破了滑坡原有的平衡状态，导致持续加速而非瞬时破坏（Miao等）。
结论
本研究利用多时相InSAR技术，考察了一处受异常河水水位影响的河谷古滑坡的长期蠕变状态和活动厚度演化。为克服堵河事件导致的严重干涉相干性损失，将观测期分为两个阶段，成功重建了2014年至2022年间完整的三维位移时间序列。结果表明，熊扒滑坡在整个观测期内始终处于蠕变状态。
CRediT作者贡献声明
罗辉元：原创初稿撰写，方法论。蒲传浩：审阅与编辑，可视化，形式化分析。卢中：审阅与编辑，方法论，形式化分析。范璇媚：审阅与编辑，指导，形式化分析。徐强：审阅与编辑，指导，项目管理。
利益冲突声明
作者声明不存在已知的经济利益冲突或个人关系，这些可能影响本文所报告的研究工作。
致谢
感谢ESA/Copernicus提供Sentinel-1 SAR影像。本研究受国家重点研发计划（2022YFC3003205）和四川科技计划（项目编号：2025ZNSFSC1206）资助。
罗辉元|蒲传浩|卢中|范璇媚|徐强
